杨杰杰， 贾建峰， 王新昌， 左 焱， 杨 辉

(郑州大学 物理工程学院 河南 郑州 450001)

ZnO/SnO2分级纳米结构的制备及气敏特性研究

杨杰杰， 贾建峰， 王新昌， 左 焱， 杨 辉

(郑州大学 物理工程学院 河南 郑州 450001)

结合静电纺丝和水热法制备了ZnO/SnO2分级纳米结构.扫描电镜结果显示，直径为20～30 nm且粗细均匀的ZnO纳米棒阵列均匀地生长在长2～10 μm的SnO2纳米线上.与纯ZnO纳米棒和纯SnO2纳米线相比，ZnO/SnO2分级纳米结构显现出更优越的气敏性能，在300 ℃下对体积分数为100×10-6的丙酮气体的灵敏度高达22.76，响应时间为13 s，恢复时间为10 s.

分级纳米结构； ZnO/SnO2； 丙酮； 气敏

0 引言

近年来，随着人们环保意识的增强，对有毒、有害和可燃性气体的检测越来越受到重视[1-2].由于金属氧化物半导体(MOS)气体传感器具有可测量的气体范围广、成本低、结构简单、响应-恢复快等诸多优点，成为气体传感器中的研究热点[3].而随着纳米科技的高速发展，各种成分与形貌的半导体纳米氧化物如SnO2、ZnO、TiO2、In2O3、WO3等成为半导体气敏传感器领域的研究热点[4-6].与一维纳米结构相比，三维异质结纳米结构拥有更大的比表面积、空隙率以及更多的活性位点，这更有利于吸附气体和传输电子，表现出更加优异的气敏性能，因而受到了研究者的广泛关注和研究[7-9].ZnO和SnO2作为两种宽禁带N型半导体基础材料，不仅成本低廉，而且光电性能、催化性能和气敏性能都很突出[10-11]，在许多领域都受到了极大关注.例如在气敏性能方面，通过静电纺丝法制备的CuO/SnO2纳米线对H2S及CO气体有很高的灵敏度和选择性[12]；……